Химическое никелирование стали: Химическое никелирование – ЭлектроХимия
alexxlab | 22.04.2023 | 0 | Разное
Химическое никелирование – ЭлектроХимия
Главная » Архив библиотека » Прочее » Химическое никелирование
по материалам “Гальванотехника для мастеров”, Вирбилис
Этот процесс был в свое время одним из главных в технической специальной литературе, и казалось, что он создает сильную конкуренцию для традиционного электролитического никелирования. В настоящее время его оценивают более спокойно и применяют, когда для этого есть техническое и материальное обеспечение.
Основным преимуществом никелевых покрытий, нанесенных химическим путем, является однородная толщина независимо от формы изделия. Это характерно для всех процессов осаждения металла без применения тока.
Особенностью химического никелирования является непрерывное осаждение слоя, что создает возможность образования покрытий любой толщины.
Ванны для химического никелирования состоят из соли никеля, гипофосфита натрия и добавок. Основой являются соли никеля и гипофосфит натрия.
Существуют две разновидности ванн для химического никелирования — кислая и щелочная. В качестве солей никеля, в основном, применяют сульфат или хлорид никеля относительно небольшой (~5 г/л) концентрации. Содержание гипофосфита достигает 10—30 г/л. Добавки вводятся в виде комплексообразующих соединений, ускоряющих осаждение никеля, и стабилизаторов, препятствующих разложению электролита.
В качестве комплексообразующих соединений в специальной литературе упоминаются гликолевая, молочная, лимонная и аминоуксусная кислоты. Ускоряющими являются янтарная, малоновая, пропионовая, масляная, валериановая и другие кислоты. Для стабилизации служат в основном соединения свинца, тиосульфат, тиомочевина и т.д.
Ниже приведены примеры двух ванн для химического никелирования, г/л:Ванна | 1 | 2 |
Сульфат никеля (NiS04•7Н2О) | 20—30 | – |
Ацетат натрия (CH3•COONa•3H2O) | 10—15 | – |
Молочная кислота (CH3CHOHCOOH) | 25—30 | – |
Тиомочевина (H2NCSNH2) | 0,0005—0,001 | – |
Гипофосфит натрия (Na | 15—20 | 15—25 |
Хлорид аммония (NH4Cl) | – | 30—40 |
Цитрат натрия (Na3C6H5O7•5,5H20) |
| 30—50 |
Аммиак (NH4OH) |
| 70-100 |
Хлорид никеля (NiCl2•6H2O) |
| 20—30 |
Ванна 1 кислая, лучше всего работает при рН = 4,3—4,8.
Рабочая температура ванны 85—90 °С должна поддерживаться во время всего процесса никелирования. Для регулирования рН служит разбавленный (например, 5 %-ный) раствор едкого натра.
Готовят ванну 1 следующим образом: в дистиллированной воде, нагретой до температуры 60 °С, сначала растворяют ацетат натрия, затем сульфат никеля и добавляют молочную кислоту, предварительно нейтрализованную едким натром до рН = 3,5—4,0. Нагрев ванну до 85 °С, добавляют гипофосфит натрия. После этого можно приступить к никелированию.
Концентрация тиомочевины очень мала и в условиях мастерской нет возможности взвешивания с точностью до долей грамма. Так как избыток тиомочевины может привести к полной задержке процесса никелирования, лучше полностью отказаться от этого стабилизатора и воспользоваться ванной без тиомочевины.
Ванна 2 щелочная. В дистиллированной воде, нагретой до 60 °С, растворяют цитрат натрия, хлориды аммония и никеля, добавляют порциями при постоянном перемешивании раствор аммиака с целью достижения рН = 8—9.
При этом происходит заметное изменение цвета раствора с зеленоватого на голубой. После подогрева до 80 °С добавляют гипофосфит и ванна готова к эксплуатации.
Приведенная информация очень общая и мало отражает практическую сторону никелирования.
При менее 80 °С эффективность ванны очень низка. При 90 °С получают в течение 1 ч слой никеля толщиной 10—20 мкм. При дальнейшем повышении температуры, например, до 95°С получают более толстые слои, но стабильность ванны снижается. В определенный момент может наступить внезапное разложение ванны, что сопровождается появлением черного порошка на дне и стенках ванны. Такая ванна непригодна для дальнейшего использования.
Серьезной проблемой является выбор соответствующих рабочих емкостей. В промышленных условиях применяют сложные установки из коррозионностойкой стали, тогда как для никелирования в малом объеме в основном служат стеклянные, фарфоровые или эмалированные емкости.
Наилучшим способом нагрева малых и средних емкостей является водяная рубашка. Опустим 5 л стеклянный сосуд в эмалированный 10 л бак с водой, мы можем получить водяную рубашку, пригодную для газо- или электронагрева ее до температуры кипения. В стеклянном сосуде можно достичь температуры 83—85 °С, достаточной для проведения процесса.
Высокая температура и сильное газовыделение на поверхности изделий фиксируется обслуживающим персоналом по сильному неприятному запаху. Очевидно, что вся установка должна находиться под вытяжкой.
Как видно, вся процедура непроста, вследствие чего применение химического никелирования ограничено теми случаями, когда неприменимы электролитические методы. Например, металлические сильфоны в виде цилиндрической гармошки, применяемые для измерения давления при пневморегулировке, невозможно никелировать электролитически из-за сложной геометрической формы. Химическое никелирование является прекрасным решением этой проблемы.
Стальные изделия можно никелировать химически без затруднений. На меди и латуни осаждение никеля начинается после кратковременного контакта с менее благородным металлом, например, железом или алюминием. Для никелирования алюминиевых сплавов обычно применяют щелочные ванны (например ванну 2).
На стенках и дне сосуда, применяемого для химического никелирования, могут оседать мелкие частички никеля, в особенности, если поверхность сосуда не очень гладка, имеет царапины. Перед дальнейшим использованием такого сосуда необходимо устранить осевшие частички никеля, растворяя их в азотной кислоте.
Ремонт деталей химическим никелированием
Строительные машины и оборудование, справочник
Категория:
Техническое обслуживание дорожных машин
Публикация:
Ремонт деталей химическим никелированием
Читать далее:
Антифрикционные сплавы
Ремонт деталей химическим никелированием
Химическое никелирование применяется для повышения износостойкости, защиты от коррозии и при ремонте деталей с небольшим износом.
Этот способ начал применяться около десяти лет и еще недостаточно изучен.
При химическом никелировании на поверхности детали осаждается никельфосфорный слой, и в отличие от электролитических процессов электрический ток не применяется. Деталь после предварительной подготовки (такой же, как при хромировании) погружается в горячий раствор, состоящий из соли никеля (хлористый никель NiCl3 • 6Н20 — 21 г/л), восстановителя (гипофосфит натрия ЫагНг-РСЬНгО — 24 г/л) и комплексообразователя или буфера (уксуснокислый натрий ЫаН2С302— 10 г/л).
Во время химического никелирования происходит восстановление гипофосфитом никеля из раствора его солей. Приведенный выше раствор при кислотности рН5 и t = 93° дает повышенную скорость осаждения никеля (до 25 мк/ч) и блестящее покрытие. По мере расходования содержащихся в растворе компонентов скорость осаждения никеля резко падает. Поэтому после выдержки в течение 4—5 ч и разгрузки каждой партии деталей из ванны составные элементы раствора пополняют.
Покрытия, получаемые при химическом никелировании, содержат от 3 до 12% фосфора и обладают более высокими антикоррозийными и антифрикционными свойствами, чем никелевые покрытия.
Рекламные предложения на основе ваших интересов:
Дополнительные материалы по теме:
При нагреве стальных деталей, покрытых никельфосфорным слоем, до 380—480° микротвердость и прочность сцепления значительно повышаются и становятся близкими к подобным показателям хромового покрытия. Никельфосфорные покрытия выдерживают более высокие удельные нагрузки, чем хромовые покрытия, но износостойкость их ниже. Покрытия получаются равномерной толщины, без наростов и шероховатостей.
Никельфосфорное покрытие может быть нанесено на детали, изготовленные из стали (плунжеры топливных насосов и гидравлических приводов) или медных и алюминиевых сплавов. Окончательная обработка никельфосфорных покрытий производится притиркой, шлифованием и полированием.
Большим преимуществом химического никелирования является то, что при размерах ванны одинаковых с хромовой, площадь покрытия примерно в 25 раз больше.
Очень хорошие результаты получены при восстановлении химическим никелированием точных деталей — плунжеров топливных насосов и насосов-форсунок.
Рекламные предложения:
Читать далее: Антифрикционные сплавы
Категория: – Техническое обслуживание дорожных машин
Главная → Справочник → Статьи → Форум
Никелирование стали методом химического восстановления
%PDF-1.4 % 49 0 объект > эндообъект 44 0 объект >поток application/pdf
Для отдельных произведений может потребоваться получение других разрешений от первоначального правообладателя.
OriginalDocumentIDURIЧто такое никелирование? – Aerospace Metals
Техника никелирования, также известная как гальваническое никелирование, имеет широкий спектр коммерческих применений.
В этой статье мы хотели немного углубиться и объяснить, что такое никелирование, его преимущества и области его применения.
Определение никелирования
Процесс никелирования включает электролитическое осаждение слоя на металлическую поверхность.
Однако существует также процесс химического никелирования, который представляет собой автокаталитическую реакцию, при которой покрытие наносится на подложку. Нет необходимости в электрическом токе, как при гальванике никеля. Химическое никелирование более выгодно в том смысле, что оно не имеет проблем с электропитанием и плотностью потока. Он также идеально подходит для предотвращения коррозии и износа.
Результатом обеих форм никелирования обычно является очень гладкая поверхность, которая также выглядит тускло-серой.
Кроме того, существуют и другие процессы никелирования, такие как:
- Блестящее никелирование – форма гальванического никелирования, при которой используется блестящий никель.
В результате получается гладкая и замечательно выровненная глянцевая поверхность. Обладает хорошей проводимостью, но недостаточно коррозионной стойкостью. - Цинк-никелирование – это сочетание цинка и никеля в данном виде покрытия. Обладает отличной коррозионной стойкостью и создает прекрасную основу для покраски или других видов покрытий.
В результате получается гладкая и замечательно выровненная глянцевая поверхность. Обладает хорошей проводимостью, но недостаточно коррозионной стойкостью.Преимущества никелирования
Преимуществ много, и все они проистекают из нескольких отличительных свойств никеля: длительные периоды
Для чего используется никелирование?
Прежде всего, никелевые слои легко наносятся на несколько распространенных металлов и сплавов, таких как медь и медные сплавы, алюминий, низкоуглеродистая сталь, титан, закаленная сталь, нержавеющая сталь, латунь, цинковое литье и пластик.
Некоторые из этих материалов требуют специальной обработки перед никелированием. Кроме того, перед нанесением покрытия продукт должен быть очищен от жира, окалины, оксида и масла.
Применение обычно зависит от типа используемого никеля.
- Технический никель обычно не используется в декоративных целях
- Блестящий никель является стандартом для автомобильной промышленности и изготовления ручных инструментов и предметов домашнего обихода .
Когда дело доходит до более конкретных применений, никелирование обычно применяется в качестве основного слоя покрытия из-за его превосходных свойств сцепления с другими материалами. Никелирование используется в:
- Химическое оборудование
- Оборудование для пищевой промышленности
- Электронные приложения
- Применение в аэрокосмической отрасли
- Применение в автомобильной промышленности
- Аноды и катоды
- Тепловые экраны
В целом, никелирование является выгодной формой покрытия, когда требуется износостойкость и коррозионная стойкость, а также прочность и долговечность.